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Calculateurs d'électricité et d'ingénierie

Calculateur de rendement journalier d'un transformateur — profil de charge sur 24 heures

Calculez le rendement énergétique journalier d'un transformateur à partir d'un profil de charge multipériode, des pertes à vide et des pertes cuivre à pleine charge, avec la répartition des pertes en kWh et des diagnostics de cycle de service.

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Modifiez n'importe quelle donnée : le résultat se met à jour immédiatement

Aucune hypothèse cachée. Les données, les unités et le détail du calcul restent visibles pour que vous puissiez le vérifier.

Résultat calculé

Rendement journalier global : 95,053 %

Énergie fournie : 880 kWh

Énergie des pertes fer : 28,8 kWh

Énergie des pertes cuivre / en charge : 17 kWh

Énergie totale perdue : 45,8 kWh

Énergie absorbée : 925,8 kWh

Taux de charge moyen pondéré par le temps : 45,83 %

Profil sous tension saisi : 24 h

Période 1 : 6 h × 100 % × cos φ 0,8 → 480 kWh fournis, 12 kWh de pertes cuivre

Période 2 : 10 h × 50 % × cos φ 0,8 → 400 kWh fournis, 5 kWh de pertes cuivre

Période 3 : 8 h × 0 % × cos φ 0 → 0 kWh fournis, 0 kWh de pertes cuivre

Limite du modèle : les pertes fer ne s'accumulent que pendant les heures sous tension saisies. Ajoutez une période à 0 % de charge pour le temps sous tension à vide ; omettez les heures uniquement lorsque le transformateur est hors tension.

Afficher le détail du calcul
  1. 1. Énergie fournie = Σ(kVA × fraction de charge × facteur de puissance × heures) = 880 kWh.
  2. 2. Énergie des pertes fer = 1,2 kW × 24 h = 28,8 kWh.
  3. 3. Énergie des pertes cuivre = Σ(2 kW × fraction de charge² × heures) = 17 kWh.
  4. 4. Énergie absorbée = 880 + 45,8 = 925,8 kWh.
  5. 5. η journalier = 880 ÷ 925,8 × 100 = 95,0529 %.
Plus d’actions

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Le calcul, sans hypothèses cachées

Modélisez un transformateur de distribution sur un cycle d'utilisation journalier plutôt que de l'évaluer en un seul point de fonctionnement. Saisissez jusqu'à quatre périodes sous tension avec des charges et des facteurs de puissance différents ; MAXScanner totalise l'énergie fournie, l'énergie des pertes fer fixes et l'énergie des pertes cuivre liées à la charge.

Comment utiliser ce calculateur

1

Saisissez la puissance apparente nominale du transformateur en kVA ainsi que les pertes à vide (fer) et les pertes à pleine charge (cuivre/charge) fiables.

2

Décrivez jusqu'à quatre périodes à l'aide des heures, du taux de charge en pourcentage et du facteur de puissance.

3

Pour une durée sous tension à vide, saisissez les heures avec une charge de 0 % et un FP de 0 ; les heures non renseignées sont considérées comme hors tension, et non comme un fonctionnement à vide.

4

Veillez à ce que le total des heures saisies reste inférieur ou égal à 24.

5

Vérifiez les kWh fournis, l'énergie des pertes fer et cuivre, l'énergie absorbée et le rendement journalier.

Cas d’utilisation courants

  • •Études journalières des pertes énergétiques de transformateurs de distribution.
  • •Comparaison de cycles de service avec les mêmes données de pertes du transformateur.
  • •Quantification de l'effet des longues périodes sous tension à vide.
  • •Séparation de l'énergie des pertes fer fixes et de l'énergie des pertes cuivre/charge liées à la charge.

Exemple : cycle journalier d'un transformateur de 100 kVA

Pour 100 kVA, FP 0,8, pertes fer de 1,2 kW et pertes cuivre à pleine charge de 2,0 kW : 6 h à 100 %, 10 h à 50 % et 8 h sous tension à vide donnent 880 kWh en sortie, 28,8 kWh de pertes fer, 17 kWh de pertes cuivre, 925,8 kWh absorbés et un rendement journalier d'environ 95,05 %.

Ce que le résultat ne suppose pas

  • •Il s'agit d'un rendement énergétique sur le cycle de service saisi, et non d'un rendement instantané de fonctionnement ni d'un calcul de certification réglementaire.
  • •Les pertes fer (à vide) sont modélisées comme constantes pendant la mise sous tension à la tension et à la fréquence nominales applicables. Les pertes cuivre à pleine charge sont mises à l'échelle selon le carré de la fraction de charge.
  • •Utilisez les valeurs de pertes du fabricant ou du certificat d'essai. La température, les harmoniques, les pertes parasites, les variations de tension et de fréquence, la position du changeur de prises et l'état de refroidissement peuvent modifier les pertes réelles.
  • •Une période à 0 % de charge génère tout de même des pertes fer lorsqu'elle est saisie comme temps sous tension. Les heures omises du profil sont considérées comme hors tension.
  • •Le modèle limite la charge saisie à 100 % car un outil de planification du rendement énergétique ne doit pas normaliser silencieusement un fonctionnement en surcharge.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le rendement journalier d'un transformateur ?+

C'est l'énergie utile fournie totale divisée par l'énergie absorbée totale sur un cycle de service, généralement une journée de 24 heures. Contrairement au rendement instantané, il tient compte des variations de charge et des périodes sous tension à vide.

Pourquoi les pertes fer subsistent-elles à vide ?+

Lorsqu'un transformateur sous tension fonctionne à proximité de sa tension et de sa fréquence nominales, les pertes fer demeurent même si le secondaire ne fournit aucune charge utile. Saisissez ces heures comme une période à 0 % de charge.

Pourquoi les pertes cuivre sont-elles multipliées par le carré de la fraction de charge ?+

Le modèle de planification standard considère que les pertes dans les enroulements et les pertes en charge sont à peu près proportionnelles au carré du courant. Ainsi, une période à 50 % de charge représente environ 25 % des pertes cuivre à pleine charge par heure.

Le facteur de puissance peut-il varier d'une période à l'autre ?+

Oui. Chaque période en charge saisie possède son propre facteur de puissance, car la puissance active utile dépend à la fois de la charge apparente et du FP.

Est-ce la même chose que le calculateur de rendement d'un transformateur ?+

Non. Le calculateur de rendement classique évalue un seul point de fonctionnement. Cet outil intègre la puissance fournie et les pertes sur un cycle de service variable dans le temps.

Cet outil peut-il démontrer la conformité aux exigences DOE ou à d'autres réglementations sur le rendement ?+

Non. La conformité exige la méthode d'essai prescrite applicable et les données certifiées de l'équipement. Cet outil est destiné à la planification technique et aux études énergétiques transparentes.

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